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Die Heizungswasseraufbereitung sollte eigentlich inzwischen Standard sein, jedoch wird diese immer noch teilweise fehlerhaft oder einfach kaum gemacht. Dieser Leitfaden gibt Antworten auf die 3 W‘s der Heizwasseraufbereitung: Warum, Was und Wie.

Das Wasser in Heizsystemen spielt die Hauptrolle für den reibungslosen Betrieb und die Lebensdauer des Systems. Die VDI 2035 ist die Arbeitsgrundlage bei Installation, Befüllung und Wartung. Auf seinem Weg durch das Heizsystem kommt das Wasser mit fast allen Teilen in Kontakt und kann dabei massive Schäden verursachen. Dies beginnt mit Sauerstoff in der Anlage über Ablagerungen von Schlamm und Kalk bis hin zu Korrosion.

WARUM Heizwasseraufbereitung?
Steinbildung, Korrosion und Magnetit sind häufige Schadensursachen bei Problemen an der Heizungsanlage. Die VDI 2035 gibt aus diesen Gründen Richtwerte für das Heizungswasser vor. Diese stellen die Grundlage von Garantiebedingungen dar – welche Planer, Installateure und Betreiber stets im Auge haben sollten. Werden die vorgegebenen Richtlinien nicht eingehalten, drohen Verweigerung der Inbetriebnahme seitens des Herstellers, Verweigerung des Garantieanspruchs im Schadensfall und Leistungs- und Effizienzverluste.
Für Korrosion und Steinbildung sind vier Komponenten im Heizwasserkreislauf verantwortlich: Wasserhärte, gelöste Gase, pH-Wert und Leitfähigkeit.

Wasserhärte
Die Wasserhärte in Verbindung mit der Füll- und Ergänzungswassermenge sowie der Wandtemperatur des Wärmeerzeugers sind maßgeblich für die Steinbildung in der Heizanlage verantwortlich. Die Härte wird durch gelöste Chloride, Sulfate, Erdalkaliionen und Nitrate bestimmt. Dabei gilt: Je höher die Temperatur, desto höher die Steinbildungsgefahr.

Gelöste Gase
Bei den gelösten Gasen hat Sauerstoff den mit Abstand größten Einfluss auf die Korrosivität. Tritt zu viel Sauerstoff in die Heizanlage ein, führt dies unweigerlich zu Rost. Häufigste Ursache für unkontrollierten Sauerstoffeintrag ist ein falsch eingestelltes, zu klein dimensioniertes oder defektes Ausdehnungsgefäß und Druckhaltungssystem.

pH-Wert
Der pH-Wert gibt an, ob das Wasser sauer, neutral oder alkalisch ist und wird auf einer Skala zwischen 0 und 14 dargestellt. Wichtig zu wissen ist hierbei, dass der pH-Wert das Ergebnis einer Umrechnungsformel ist, die einen Zehnerlogarithmus enthält. Das bedeutet, dass ein pH-Sprung (Änderung des pH-Wertes um 1) den Faktor 10 in der Säurekonzentration ausmacht: Wasser mit einem pH-Wert von 7 enthält also 10-mal mehr Säure als bei einem pH-Wert von 8 und 100-mal mehr als ein Wasser mit einem pH-Wert von 9.

Leitfähigkeit
Je höher die Leitfähigkeit im Wasser, desto mehr steigt die Korrosionswahrscheinlichkeit. Dabei bestimmen die im Wasser gelösten Salze größtenteils die Leitfähigkeit. Ein hoher Salzgehalt verursacht eine hohe Leitfähigkeit. Auch Sauerstoffbindemittel und Korrosionsinhibitoren erhöhen die Leitfähigkeit. Eine elektrochemische Korrosion findet nur statt, wenn die verbauten Materialien mit einem elektrisch leitfähigen Medium in Kontakt kommen. Im Umkehrschluss bedeutet das: Eine geringe Leitfähigkeit verringert oder bremst Korrosion in der Heizanlage.

WAS ist Heizwasseraufbereitung?
Als Maßnahmen zur Heizwasseraufbereitung schlägt die VDI 2035 Enthärtung oder Entsalzung vor. Die wesentlichen Unterschiede dabei sind:

Enthärtung
Bei der Enthärtung wird das Wasser über einen Ionentauscher geführt. Dies entfernt die Härtebildner Calcium sowie Magnesium, ersetzt diese durch Natrium und verhindert dadurch die Steinbildung. Die Leitfähigkeit sinkt nicht. Die negativ geladenen Ionen wie z. B. Chlorid werden nicht entfernt. Durch die Gegenwart von Natriumionen steigt die Leitfähigkeit sogar bis zu 20%.

Entsalzung
Die Entsalzung entfernt aus dem Wasser Salze (Kationen und Anionen), welche korrosive Reaktionen in der Heizanlage auslösen. Dadurch verhindert die Entsalzung wiederum Steinbildung, da Calcium und Magnesium entfernt werden. Bei der Entsalzung sinkt die Leitfähigkeit enorm, da ein Großteil der leitenden Salze entfernt wird.
Die Vorteile einer geringen Leitfähigkeit und somit der Entsalzung:

• Je geringer der Leitwert, umso höher die Wärmekapazität
• Höhere tolerierbare Sauerstoffkonzentration
• Erheblich verringerte Korrosionswahrscheinlichkeit

Weitere Maßnahmen wie Magnetitabscheidung, Entgasung und Filtrierung werden im nächsten Abschnitt beschrieben.

WIE erfolgt die Heizwasseraufbereitung?

Vollentsalztes Wasser mit Mischbettharz
Um die in der VDI 2035 empfohlenen Werte (Härte 0,3 °dH, Leitfähigkeit ≤ 100 μS/cm, pH-Wert 8,2 – 10,0 bzw. 8,2 – 9,0 bei Aluminiumbauteilen) erfüllen zu können, gibt es Mischbettharze. Das UWS Vadion pH-Control liefert neben einer Entsalzung des Wassers auf < 100 µS/ cm auch einen pH-Wert des Füllwassers im geforderten Bereich. Der Einsatzbereich liegt in einer Temperaturspanne von 3 °C bis 80 °C. Somit ist auch die Entfernung vorhandener Resthärte und gelöster Salze im Heizwasser einer Heizanlage im laufenden Betrieb möglich.

Aufbereitungsgeräte für die Heizwasseraufbereitung
Aufbereitungsgeräte stehen für jede Anlagengröße zur Verfügung. Die Heizungshersteller machen strenge Vorgaben für die Wasserwerte, da ansonsten die Garantie erlischt. Ebenso nutzen Versicherungen im Schadensfall diese Werte. Ein SHK-Betrieb sollte aber neben den Vorgaben der Hersteller immer die Anlage als Ganzes sehen und sich besser nach der VDI 2035 richten.

Dies ist insbesondere bei den häufig anzutreffenden Mischinstallationen von Vorteil. Es gibt Geräte, welche bivalent aufbereiten, also gleichzeitig enthärten, entsalzen und zusätzlich filtrieren. Somit werden in einem Arbeitsgang die Normen VDI 2035, ÖNORM H 5195-1 und SWKI BT 102-1 eingehalten. UWS Aufbereitungsgeräte arbeiten nach diesem technischen Prinzip. Beispielsweise bereitet der SHKler das Heizungswasser bei einem anstehenden Kesseltausch schon vor der Inbetriebnahme so auf, dass es der erforderlichen Qualität entspricht. Die dafür entwickelten UWS Geräte sowie das spezielle Medium können dabei bei bis zu 80 °C Rücklauftemperatur verwendet werden.

Aufbereitetes Ergänzungswasser mit vormontierter Nachspeiseeinheit
Heute gilt, dass sowohl das Füll- als auch das Ergänzungswasser aufbereitet werden müssen. Sinnvoll ist hier der Einbau einer fest installierten Nachspeisung, die das Ergänzungswasser automatisch absichert und entsprechend den Richtlinien aufbereitet.

Die EN 1717 schreibt zum Schutz des Trinkwassers den Einbau von Systemtrennern vor. Ist dieser nicht vorhanden, gibt es komplett vormontierte Nachspeiseeinheiten wie die UWS Heaty Complete Serie, bei der sowohl Systemtrenner, Wasserzähler als auch Absperrungen integriert sind.

Die Vorteile

• Komplett vormontierte Nachspeiseeinheit
• Für jedes Anwendungsgebiet das passende Gerät
• Für alle Hersteller und Materialien geeignet
• VDI 2035 und EN 1717 mit einem Produkt erfüllt
• Kontrolliertes Nachspeisen durch innovatives Mischbett (Silberionen gegen Verkeimung)

Entgasung
Wasser enthält Gase, welche sich je nach Druck und Wassertemperatur lösen oder als „Luftblasen“ ausgasen. Ist die Heizungsanlage für eine längere Zeit außer Betrieb, sinkt die Gaslöslichkeit. Das heißt: Es können mehr Luftblasen entstehen. Beim Austausch von einzelnen Teilen kann Restluft eingeschlossen werden. Durch defekte Dichtungen kann ebenfalls Luft in die Anlage gelangen. Die mobile Entgasung bietet dem Handwerk eine kostengünstige Möglichkeit, zeitaufwendige Entlüftungsarbeiten beim Kesseltausch mit mehrfachen An- und Abfahrtszeiten auf ein Minimum zu verkürzen. Das spart Zeit und Geld! Auch bei wiederkehrenden „Luftproblemen“ in Heizsystemen kann das UWS Heaty VAC Gerät zur mobilen Entgasung flexibel und kurzzeitig eingesetzt werden, um eine optimale Entgasung zu garantieren.

Filtrierung
Auch wenn mit Aufbereitung meist nur die Enthärtung oder Entsalzung gemeint ist, gehört auch die Filterung des Heizungswassers dazu. Diese befreit das Wasser von Schmutz, Feststoffen und anderen Ablagerungen bis zu einer Größe von 1 µ. Dadurch wird die Zusetzung von Pumpen oder Wärmetauschern verhindert und eine gute Wärmeübertragung gefördert. Zusätzlich werden der Materialverschleiß sowie das Risiko der Keimbildung verringert. Durch die Filtration mit einer Heaty Profiline können Heizungsanlagen mit schmutzigem Systemwasser aber passenden pH- und Leitfähigkeitswerten, ohne abgelassen zu werden, im Bypass einfach filtriert werden.

Magnetflussfilter
Eine spezielle Filtrierung sind Magnetflussfilter. Magnetit führt in modernen Pumpen zu Schäden, da sich hier elektromagnetische Felder aufbauen, die das Magnetit anziehen. Magnetit ist die Hauptursache für Ausfälle von Heizsystemen. Es führt zu kalten Bereichen in Heizkörpern. Die gesamte Anlage wird ineffizient und der Kessel unnötig stark belastet.

Selbst geringe Mengen von Magnetit in einem modernen Brennwertkessel können erhebliche Wirkungsgradverluste und Energieverschwendung zur Folge haben. Mit Magnetitfiltern können nahezu 100 % des in allen Zentralheizungsanlagen als Schwebstoff vorhandenen schwarzen Eisenoxidschlamms entfernt werden. Sie schützen also nicht nur dauerhaft Heizungsanlagen Ihrer Kunden, sondern reduzieren auch deren Heizkosten und verlängern die Lebensdauer der Anlage.

Messtechnik zur Analyse des Heizungswassers
Messgeräte sind heute ein ständiger Begleiter für den Heizungsfachmann. Für die geforderte Dokumentation über Erstbefüllung, Nachspeisung und Wartung der Anlagen sind sie unverzichtbar. Damit analysiert der Handwerker Daten wie pH-Wert, Leitfähigkeit und Magnetitgehalt, bis hin zu Chlorid und Eisen und dokumentiert diese im Anlagenbuch.